|
中達電通公司AMD產品處 劉元剛
摘 要：為(wei)了(le)實(shi)現(xian)變(bian)頻(pin)器(qi)驅(qu)動(dong)的(de)粗(cu)紗(sha)機(ji)事(shi)故(gu)掉(diao)電(dian)時(shi)不(bu)斷(duan)線(xian)，要(yao)求(qiu)傳(chuan)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)具(ju)有(you)同(tong)步(bu)製(zhi)動(dong)功(gong)能(neng)。本(ben)文(wen)提(ti)出(chu)變(bian)頻(pin)器(qi)外(wai)掛(gua)電(dian)容(rong)再(zai)生(sheng)同(tong)步(bu)製(zhi)動(dong)原(yuan)理(li)設(she)計(ji)和(he)參(can)數(shu)計(ji)算(suan)方(fang)法(fa)。
關鍵詞：台達變頻器 多電機掉電 同步製動 外掛電容
1 引言
zaimianfanggongyiguochengzhong，cushajidezhuyaogongnengshiduimiantiaojinxingyidingdeqianshen，yishimiantiaodadaoyidingdeqianshenbeishubingzhichengyidingdejuanraoxingshi，bianyuchucunhebanyun，shiyingxishajideweiru。cushagongxucushajizidonghuaxitonggouzaomuqianshichangzhuyaofenweisandafangan：其一，利用工業控製計算機、板卡、變頻器；其二，觸摸屏、PLC、變頻器；其三，觸摸屏、單片機模塊、變頻器。在這三個係統方案都必須麵臨的一個問題：就是掉電需要多電機同步停止。目前普遍采用了的是變頻器進入刹車狀態，產生再生能量來保證電機同步停止。
2 外掛母線電容儲能同步製動設計
2.1 原理設計
根gen據ju一yi般ban變bian頻pin器qi原yuan理li，直zhi流liu母mu線xian電dian容rong用yong於yu濾lv除chu整zheng流liu器qi交jiao流liu成cheng分fen和he穩wen定ding逆ni變bian器qi供gong電dian電dian壓ya。對dui於yu多duo電dian機ji獨du立li變bian頻pin驅qu動dong的de粗cu紗sha機ji，母mu線xian電dian容rong具ju有you在zai事shi故gu掉diao電dian時shi刻ke利li用yong存cun儲chu的de電dian能neng提ti供gong再zai生sheng製zhi動dong激ji勵li能neng源yuan的de潛qian在zai功gong能neng。由you於yu標biao準zhun母mu線xian電dian容rong容rong量liang通tong常chang僅jin僅jin是shi為wei滿man足zu濾lv波bo與yu穩wen壓ya，難nan以yi滿man足zu掉diao電dian製zhi動dong能neng量liang需xu求qiu，提ti出chu外wai掛gua大da容rong量liang母mu線xian電dian容rong儲chu能neng同tong步bu製zhi動dong方fang案an。外wai掛gua電dian容rong會hui對dui變bian頻pin器qi的de整zheng流liu器qi造zao成cheng巨ju大da的de啟qi動dong電dian流liu衝chong擊ji，利li用yong粗cu紗sha機jiPLC實現軟啟動保護設計，原理類似於變頻器內部母線電容串聯啟動保護電阻。針對母線電容儲能同步製動設計，台達B係列變頻器針對粗紗機的應用特點進行了軟件的客製化修改設計。
2.2 台達B係列變頻器軟件客製化修改
台達B係列變頻器針對粗紗機的應用特點進行了軟件的修改設計。
（1）增加再生能量產生功能選擇。參數06－19進行再生能量產生的功能選擇，當06-19=0時變頻器和標準品變頻器一樣。當06-19=1 時檢測到低電壓時，變頻器立即閉合外部端子EF並且進入第二減速時間。
（2）設置外部端子EF檢測電壓準位。06-16為設置EF檢測電壓準位，在圖1中的 。06-17為電壓檢測的時間。整個過程是當變頻器檢測到直流母線上的電壓小於或者等於06-16的準位並且持續時間達到了 06-17設置時間。變頻器則立即進入減速刹車狀態，刹車時間是根據第二減速時間02-12來設定。
（3）滿足係統需求的製約因素分析。 06-16檢測電壓準位，02-12減速時間與外部電容容量。06-16檢測電壓準位設定越高，則越有足夠的能量保留，但是電壓準位太高將無法滿足粗紗機中電網正常電壓偏低運行性能；02-12減速時間設置越短越有利停車，但是過短造成機械的震動；外部電容容量越大則越有利停車，但是過大則成本和體積就會隨之增大。因此這三個方麵要取一個適中的點。
3 外掛母線電容量計算
3.1 計算目的
（1）計算需要外掛電容容量多少，才能保證滿負載粗紗機在掉電時能夠同步停止。
（2）設計外部軟啟動電路，保證在加大變頻器電容情況下減少上電的衝擊。
3.2 計算步驟
（1）電容端口電壓曲線分析
電容端口電壓曲線分析參見圖1。muxiandianyabaoluoxianshuailuodaibiaodianjijixienengliangzaishacheguochengzhongzhuanhuashuaijian。muxiandianyajuchiquxianshuomingshacheguochengzhongdejianxiezhidongshigenjudianyazhunweizhipandingshixiande。
其中：
――――電容端口電壓
――――台達B係列變頻器EF檢測電壓準位
――――B係列變頻器進入刹車之後能量開始回饋時，電容兩端電壓
―――從EF檢測電壓到能量開始回饋的時間
―――粗紗機發現掉電後能夠同步停車的時間
―――為電容端口電壓方程的常數
（2）計算常數
台達B係列變頻器通過修改內部軟件，縮短EF檢測電壓到進入減速刹車狀態的時間。
現在暫時認為 ＝80ms（此數據目前隻能估計），設置參數06－16＝495即 ＝495，估
計 ＝452。也就是當電網電壓為AC350,係統認為開始掉電，進入刹車狀態，當電容端
口電壓降為DC452也可以認為直流母線電壓為452。係統開始有再生能量回饋。據此可以
計算常數 。
（負號表示電容在放電）
（3）電容端口電壓和端口電流之間的關係
（4）電容量計算
根據實際情況，粗紗機在滿負載情況下需要的電流大約10－15A，現在粗略估算i＝13A，則：
F
因此可以選擇的滿負載時，外掛電容在2－3萬微法。
這是一個實際的例子，可以根據實際的需要通過改動相關的參數，根據上麵的計算公式就可以完成其它電容容量的選擇。
4 軟啟動保護電阻設計
4.1 軟啟動原理
在zai任ren何he電dian壓ya型xing變bian頻pin器qi中zhong都dou有you大da容rong量liang電dian容rong的de存cun在zai，當dang上shang電dian瞬shun間jian相xiang當dang於yu給gei電dian容rong兩liang端duan一yi個ge階jie躍yue信xin號hao。如ru果guo直zhi接jie加jia入ru電dian容rong兩liang端duan則ze電dian容rong的de充chong電dian電dian流liu很hen大da，將jiang嚴yan重zhong影ying響xiang電dian容rong的de壽shou命ming。對dui此ci大da部bu分fen變bian頻pin器qi在zai整zheng流liu部bu分fen之zhi後hou加jia入ru了le軟ruan啟qi動dong電dian路lu。根gen據ju這zhe個ge思si想xiang在zai粗cu紗sha機ji中zhong由you於yu除chu了le三san台tai變bian頻pin器qi的de本ben身shen的de電dian容rong之zhi外wai，還hai在zai直zhi流liu母mu線xian上shang外wai掛gua了le大da容rong量liang電dian容rong，因yin此ci需xu要yao設she計ji軟ruan啟qi動dong電dian路lu來lai保bao證zheng變bian頻pin器qi的de壽shou命ming。主zhu要yao思si想xiang如ru下xia：在變頻器的直流母線上外加電容如圖2所示，接觸器的控製端由PLC來控製，當上電時PLC延時一段時間，等電容通過電阻R充電之後，接觸器閉合旁路電阻R。
4.2 軟啟動電氣參數計算
根據上例計算結果，如果粗紗機外掛電容為 0.024F，對0.024F電容充電電流希望控製
在1.2A以內，則：
歐； 瓦；充電時間常數 秒。
選擇軟啟動電阻470歐功率不低於600瓦。PLC上電之後延時時間要有15S以上。旁路接觸器選擇通過電流在25A/50A。
5結束語
bianpinqiqudongcushajiduodianjidiaodiantongbuzhidongshifangzhigongyedeteshuwenti。diaodianshikexitongyijingwanquanshiquwaibunengyuangongying，yibanyiyishangdebianpinqizhidongwanquanshixiao，daozhishangbaigenshadingduanxian，xuyaochangshijianderengongjiexianhuifuzuoye。yincibenwentaolundewaiguamuxiandianrongtongbuzhidongfanganjuyoujijideshiyongyiyi。xiangmuyijingtongguoyanfajieduan，tourugongchengyingyong。
作者簡介
劉元剛 男 中達電通股份有限公司北京分公司AMD產品處技術支持工程師
聯係電話：
|
